7.2 万有引力定律 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七章 万有引力与宇宙航行 第2节 万有引力定律 一、科学的足迹 二、月地检验 第2节 万有引力定律 三、万有引力定律 四、引力常量G 五、测地球质量 新课引入 开普勒定律发现之后，人们开始更深入地思考：是什么原因使行星绕太阳运动 ？历史上科学家们的探索之路充满了艰辛。我们来亲自体验科学家的思考之路。 伽利略 1.伽利略: 一切物体都有合并的趋势。 合并趋势 一、科学的足迹 伽利略 1.伽利略: 一切物体都有合并的趋势。 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离成反比。 2.开普勒: 开普勒 类磁力 一、科学的足迹 伽利略 1.伽利略: 一切物体都有合并的趋势。 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离成反比。 2.开普勒: 开普勒 3.笛卡尔: 笛卡尔 在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动。 (以太）作用 一、科学的足迹 伽利略 1.伽利略: 一切物体都有合并的趋势。 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离成反比。 2.开普勒: 开普勒 3.笛卡尔: 笛卡尔 在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动。 胡克 4.胡 克: 行星的运动是太阳吸引的缘故，证明了若轨道为圆，则引力的大小与到太阳距离的平方成反比。 一、科学的足迹 伽利略 开普勒 笛卡尔 胡克 F引=m r 42 T2 =k r3 T2 =km 42 r2 =m r 42 r3 k 1.伽利略: 2.开普勒: 3.笛卡尔: 4.胡 克: V F引 r m M 行星的运动是太阳吸引的缘故，证明了若轨道为圆，则引力的大小与到太阳距离的平方成反比。 一、科学的足迹 1.伽利略: 一、科学的足迹 2.开普勒: 3.笛卡尔: 4.胡 克: 艾萨克·牛顿(1643.1.4-1727.3.31) 5.牛 顿: 在轨道是椭圆的情况下证明F引与r2成反比。 F=m r 42 T2 =km 42 r2 =m r 42 r3 k =42k r2 m F∝ r2 m 由牛顿第三定律 V F r m M 高中将椭圆近似为圆来处理 F/ r2 M ∝ mM r2 ∝ mM r2 G 地球对月亮的引力也遵循此规律。 地球对苹果的吸引力呢？ F=F/ F=F/ F=F/= 地球对月球的引力、地球对地面上物体的引力若为同种力，其大小的表达式应满足: 苹果m2 月亮m1 地球M V R地 r月 二、月地检验 R地=6.4×106m r月=60R地 F月= =2.72×10-3m/s2 4π2 T月2 r月 a月= F引= mM r2 G F月 F苹 m1M r月2 G F苹= m2M R地2 G M r月2 G a苹= M R地2 G a月 a苹 = R地2 r月2 1 602 = a月= T月=27天 a苹= g=9.8m/s2 =3602.94a月 三、万有引力定律 V F引 r m M 1.内容: 任何两物体之间相互吸引， 方向在连线上， 大小与质量乘积成正比， 与距离的平方成反比。 2.公式: F= G m1m2 r2 m1 m2 F F/ r 3.适用条件： (2)两均质球体间(r为两球球心间的距离) (1)两质点间(间距远大于物体的线度) 【典例1】如图所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m1、m2，半径大小分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为（　） A． B． C． D． D 【典例2】有一质量为m、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m′的质点。现从m中挖去半径为R/2的球体，其球心O′在O与m′的连线上且距m′为3R/2，如图所示。则剩余部分对m′的万有引力为原来的多少倍( 　 ) A．2/9　　　　　 B．4/9 C．7/9 D．7/8 C 三、万有引力定律 1.内容: 2.公式: F= G m1m2 r2 3.适用条件: 4.理解: ①普遍性: ②相互性: ③宏观性: ④独立性: 存在于任何两个物体之间。 符合牛顿第三定律。 只有在质量巨大的天体间或天体与天体附近的物体间，它才有实际的物理意义。 只与它们的质量和距离有关，与它们之间是否还有其他作用力均无关 （G:引力常量） 四、引力常量G 亨利·卡文迪许(1731-1810)，英国化学家、物理学家。被誉为化学家中的牛顿。 1686年牛顿发现万有引力定律后，却无法算出两